Реконструкция оральных микробиомов неандертальцев, приматов и людей

Международная исследовательская группа под руководством ученых из Института науки об истории человечества Общества Макса Планка (MPI-SHH) изучила эволюционную историю орального микробиома гоминид. Для этого они проанализировали окаменевший зубной налет людей и неандертальцев за последние 100 000 лет и сравнили его с микробиомами диких шимпанзе, горилл и ревунов. Исследование, крупнейшее в своей области, опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Новые инструменты для древней ДНК

Работа с древней ДНК потребовала разработки новых вычислительных подходов для анализа миллиардов фрагментов и идентификации бактериальных сообществ в археологическом зубном камне. С их помощью ученые реконструировали 100 000-летний оральный микробиом неандертальца из пещеры Пештурина в Сербии — самый древний из успешно восстановленных на сегодня.

"Мы смогли показать, что бактериальная ДНК из орального микробиома сохраняется по крайней мере в два раза дольше, чем считалось ранее", — отметил ведущий автор Джеймс Феллоуз Йейтс.

Древнее микробное сообщество

В зубном налете идентифицированы десять групп бактерий, которые были частью орального микробиома приматов более 40 миллионов лет и до сих пор общие для людей и их ближайших родственников-приматов. Многие из них играют важную роль в здоровье полости рта. При этом значительное число этих бактерий остаются малоизученными и даже не имеют видовых названий.

Связи с неандертальцами

Оральные микробиомы людей и неандертальцев оказались особенно схожи. Небольшие различия на уровне бактериальных штаммов показали, что древние люди ледникового периода в Европе делились некоторыми штаммами с неандертальцами. Поскольку оральный микробиом обычно передается в раннем детстве от тех, кто ухаживает за ребенком, это сходство может отражать более ранние смешанные пары и совместное воспитание детей.

Неандерталеподобные бактериальные штаммы перестали обнаруживаться у людей примерно 14 000 лет назад, в период значительной смены населения в Европе в конце последнего ледникового периода.

Ранняя любовь к крахмалу

Одним из самых неожиданных открытий стало то, что подгруппа бактерий Streptococcus, присутствующая как у современных людей, так и у неандертальцев, по-видимому, адаптировалась к потреблению крахмала еще на ранних этапах эволюции Homo. Это указывает, что крахмалистая пища (корни, клубни, семена) стала важной в рационе человека задолго до появления земледелия и даже до эволюции современных людей.

"Наши оральные бактерии могут хранить важные ключи к пониманию ранних диетических сдвигов, которые сделали нас уникально людьми", — сказала старший автор Кристина Варinner.

Исследование показывает, что бактериальный налет на зубах хранит важные clues не только о здоровье, но и об эволюции человека.